專利名稱：動(dòng)壓流體軸承及其制造方法、主軸電機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于主軸電機(jī)等的動(dòng)壓流體軸承及其制造方法、主軸電機(jī)及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，搭載在硬盤驅(qū)動(dòng)裝置(以下，稱為HDD)等盤驅(qū)動(dòng)裝置上的主軸電機(jī)，采用能通過非接觸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)低NRRO或低噪音的流體軸承電機(jī)。
關(guān)于該流體軸承電機(jī)的電機(jī)結(jié)構(gòu)，以往的動(dòng)壓流體軸承(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，如圖9所示，由軸103、錐形部分106、軸套112、錐形軸瓦瓦背108構(gòu)成，螺旋固定軸103側(cè)的部件。在此例中，在具有兼作徑向軸承·推力軸承的錐形部分104的軸103上，嵌合具有同樣的錐度的錐形部分106，用緊固蓋114固定。此外，在軸套112上，嵌合錐形軸瓦瓦背108。然后，在軸103的錐形部分和錐形軸瓦瓦背108的之間充滿潤(rùn)滑流體。
在制造如此的動(dòng)壓流體軸承時(shí)，通過采用壓入或粘合劑等接合上述各部件間，具有必要的強(qiáng)度，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。作為具體的方法，采用利用熱壓嵌合的方法，或利用粘合劑的粘接組裝法等。但是，所有方法，例如都存在因構(gòu)成部件的尺寸變化或向部件內(nèi)部流入粘合劑，最終降低軸承性能的問題。
因此，近年的動(dòng)壓流體軸承(例如，參照專利文獻(xiàn)2)中，在軸7的一部分上一體地形成作為第1密封部件的大口徑部(第1凸緣部件)6，在這里插入軸套8，一邊保持規(guī)定的推力間隙，一邊壓入作為第2密封部件的第2凸緣部件9(例如，參照?qǐng)D2)。另外，圖2是表示本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成的圖示，但這里為了方便用于說(shuō)明以往的動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成。但是，其在向軸7內(nèi)壓入第2凸緣部件9時(shí)，也存在發(fā)生壓入形成的毛刺，該毛刺進(jìn)入軸承部件內(nèi)部，降低軸承性能的問題，盡管此問題的發(fā)生頻度小，但也是內(nèi)在的。因此，為了不發(fā)生毛刺，一般采用焊接安裝法(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
此外，在HDD中，謀求進(jìn)一步的小型化·薄型化。為了使HDD小型化·薄型化，需要使驅(qū)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)的主軸電機(jī)小型化、薄型化。圖13作為以往例表示主軸電機(jī)的剖面圖(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。
在圖13中，在殼體31的中央部設(shè)置軸套33，軸34可旋轉(zhuǎn)地插入軸套33的軸承孔內(nèi)。通過軸套33、軸34及推力板35，構(gòu)成在該技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的動(dòng)壓流體軸承，軸34與軸套33非接觸地旋轉(zhuǎn)。在軸34上安裝轉(zhuǎn)子軸轂32。在轉(zhuǎn)子軸轂32的內(nèi)周部上安裝磁鐵36，在外周部安裝磁盤39。軸34，具有螺孔43，在螺孔43內(nèi)螺入用于固定緊固部件41的緊固螺絲42。緊固部件41，是用于保持磁盤39的部件。磁鐵36，從固定在殼體31上的定子鐵心37接受驅(qū)動(dòng)力，使轉(zhuǎn)子軸轂32及軸34旋轉(zhuǎn)。
在上述主軸電機(jī)中，轉(zhuǎn)子軸轂32需要牢固地安裝在軸34上。在典型的安裝方法中，將軸34壓入轉(zhuǎn)子軸轂32的孔內(nèi)。但是，由于轉(zhuǎn)子軸轂32的孔的內(nèi)徑及軸34的外徑具有某種程度的制作誤差，所以有時(shí)只通過壓入不能進(jìn)行可靠且牢固的安裝。因此，在將軸34壓入轉(zhuǎn)子軸轂32的孔內(nèi)的同時(shí)，也焊接兩者，以實(shí)現(xiàn)更可靠且更牢固的安裝。下面，參照?qǐng)D14說(shuō)明上述轉(zhuǎn)子軸轂32和軸34的安裝方法。
圖14(a)是表示轉(zhuǎn)子軸轂32和軸34的第1安裝方法的主要部位的放大剖面圖。在軸34的上端的角部預(yù)先形成R(曲)部44或倒角部45。此外，在轉(zhuǎn)子軸轂32的孔的上端的角部，預(yù)先形成倒角部45。轉(zhuǎn)子軸轂32的孔的內(nèi)徑稍微小于軸34的外徑，如果在轉(zhuǎn)子軸轂32的孔內(nèi)壓入軸34就通過緊固配合固定兩者。接著，對(duì)由R部44或倒角部45形成的V字形的凹部46照射激光，熔化凹部46附近的轉(zhuǎn)子軸轂32和軸34，進(jìn)行激光焊接。
圖14(b)是表示轉(zhuǎn)子軸轂32和軸34的第2安裝方法的主要部位的放大剖面圖。首先，在轉(zhuǎn)子軸轂32的孔的周圍，以軸34的上端部34a突出的方式形成凹部47。當(dāng)在軸34上安裝轉(zhuǎn)子軸轂32時(shí)，在將軸34壓入轉(zhuǎn)子軸轂32的孔內(nèi)后，對(duì)角部48照射激光，進(jìn)行焊接。
在上述兩種安裝方法中，由于通過壓入和激光焊接，將轉(zhuǎn)子軸轂32固定在軸34上，所以可得到高的固定強(qiáng)度。
專利文獻(xiàn)1日本實(shí)用新型登錄公報(bào)第2525216號(hào)專利文獻(xiàn)2日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2002-070849號(hào)專利文獻(xiàn)3日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2002-369438號(hào)專利文獻(xiàn)4日本發(fā)明專利公報(bào)第3282945號(hào)專利文獻(xiàn)5日本實(shí)用新型公開公報(bào)實(shí)開平6-21348號(hào)但是，在上述以往的構(gòu)成及方法中，還具有以下所示的問題。
即，通過焊接部件之間，產(chǎn)生伴隨焊接固化的部件的收縮應(yīng)力變化，不能確保規(guī)定的部件尺寸的問題。尤其，如專利文獻(xiàn)3所公開，在焊接構(gòu)成推力軸承部分的軸和凸緣的時(shí)候，凸緣因焊接而向軸線方向移動(dòng)，另外因焊接時(shí)產(chǎn)生的熱在上下方向翹曲。因此，存在不能充分確保推力軸承所需的軸向的間隙的問題。
此外，在第1安裝方法中，在用激光束焊接凹部46附近的轉(zhuǎn)子軸轂32和軸34時(shí)，在焊接部的表面發(fā)生長(zhǎng)1～2μm、深1～1.5μm的裂紋即微小裂紋。在微小裂紋內(nèi)進(jìn)入用通常的清洗處理不能容易除去的微小的金屬粒子。在主軸電機(jī)的工作中，因主軸電機(jī)的振動(dòng)等，該微小的金屬粒子從微小裂紋飛出，附著在磁盤的表面上，有時(shí)對(duì)利用磁頭記錄再生數(shù)據(jù)產(chǎn)生障礙。此外激光焊接時(shí)發(fā)生的焊接煙塵(焊接時(shí)從高溫金屬生成的氧化物的微粉末)進(jìn)入螺孔43，在組裝HDD時(shí)，成為污染物，成為污染裝置的原因。
在第2安裝方法中，如果加深凹部47的深度，延長(zhǎng)軸34的上端部34a的突出的長(zhǎng)度L，就能夠防止灰塵進(jìn)入螺孔43。但是，如果限制主軸電機(jī)的厚度，軸34的上端部34a的突出的長(zhǎng)度L(參照?qǐng)D14(b))過大，由于軸34和轉(zhuǎn)子軸轂32的緊固力下降，不能滿足耐沖擊性能等，所以優(yōu)選盡量縮短長(zhǎng)度L。但是如果縮短長(zhǎng)度L，焊接煙塵容易進(jìn)入螺孔43。此外由于不能避免發(fā)生微小裂紋，所以具有與第1方法相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能解決上述問題的動(dòng)壓流體軸承及其制造方法、主軸電機(jī)及其制造方法。
第1發(fā)明的方法，是至少具備軸、軸套、第1凸緣部件、第2凸緣部件的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，具有第1步驟，在軸上套入軸套，在該軸上套入第2凸緣部件；第2步驟，推壓第2凸緣部件的軸向的上端面；第3步驟，維持推壓的狀態(tài)的同時(shí)焊接軸和第2凸緣部件，將第2凸緣部件固定在軸上。這里，軸套以相對(duì)于軸可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝。第1凸緣部件固定或一體形成在軸上。第2凸緣部件固定在軸上。
這里，表示在焊接第2凸緣部件和軸時(shí)，推壓第2凸緣部件的軸向的上端面的動(dòng)壓流體軸承的制造方法。
通常，作為將第2凸緣部件固定在軸上的方法，采用激光焊接。激光焊接，是為解決采用壓入或粘接劑等粘接部件的以往方法的缺陷而引入的方法，與以往的方法相比，具有不降低最終的動(dòng)壓流體軸承的軸承性能的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于在焊接時(shí)，第2凸緣部件向軸線方向移動(dòng)，另外因焊接時(shí)賦予的熱在上下方向翹曲變形，所以存在不能充分確保規(guī)定的軸向的間隙的問題。由于在軸向的間隙中注入潤(rùn)滑流體，以保證進(jìn)行非接觸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)壓流體軸承的流暢地工作，所以不能按規(guī)定的尺寸制造部件，進(jìn)而降低動(dòng)壓流體軸承的性能。
為此，在本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承的制造方法中，在焊接時(shí)，推壓第2凸緣部件的軸向的上端面。為固定第2凸緣部件，并且抑制變形，推壓部位只要是第2凸緣部件的軸向的上端面就可以。尤其，如果考慮焊接部位的收縮應(yīng)力，也可以是上述上端面的外周側(cè)。
由此，由于能夠防止第2凸緣部件的移動(dòng)和變形，所以在采用焊接時(shí)，能夠充分確保規(guī)定的軸向的間隙，同時(shí)能夠高精度地制造動(dòng)壓流體軸承。因此，能夠確保動(dòng)壓流體軸承的性能。
第2發(fā)明的方法，是第1發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中還具有在焊接部分涂敷具有粘接性的樹脂的第4步驟。
這里，表示在軸上固定第2凸緣部件后的工序。
在焊接的部分，產(chǎn)生裂紋(微小裂紋)，因從這里飛散金屬微粒子，所以有時(shí)降低動(dòng)壓流體軸承的性能。
為此，在焊接后，通過在焊接部涂敷樹脂，用樹脂覆蓋微小裂紋，來(lái)抑制金屬微粒子的飛散。
由此，能夠確保動(dòng)壓流體軸承的性能。
第3發(fā)明的方法，是第1或第2發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，在第2步驟中，在推壓第2凸緣部件的軸向的上端面時(shí)還推壓軸的軸向的上端面。
這里，表示在焊接第2凸緣部件和軸時(shí)，不僅推壓第2凸緣部件，還推壓軸的軸向的上端面的動(dòng)壓流體軸承的制造方法。
作為焊接時(shí)的另一問題，因受焊接部位的收縮應(yīng)力的影響，還存在軸浮起的問題。由此也與上述同樣，不能充分確保規(guī)定的軸向的間隙。因此，不能按規(guī)定的尺寸制造部件，進(jìn)而降低動(dòng)壓流體軸承的性能。
因此，在焊接時(shí)也同時(shí)推壓軸的軸向的上端面，固定軸。
由此，由于能夠防止軸的浮起，所以在采用焊接時(shí)，能夠充分確保規(guī)定的軸向的間隙，同時(shí)能夠高精度地制造動(dòng)壓流體軸承。因此，能夠更加確保動(dòng)壓流體軸承的性能。
第4發(fā)明的方法，是第3發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，軸在端面具有螺孔，在第2步驟，一邊堵塞螺孔一邊推壓軸的軸向的上端面。
這里，表示在焊接第2凸緣部件和軸時(shí)，以堵塞軸具有的螺孔的狀態(tài)，同時(shí)推壓軸的上端面的動(dòng)壓流體軸承的制造方法。
通常，作為動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成，以在軸向的上端面開口的形狀，設(shè)計(jì)用于固定覆蓋主軸電機(jī)的上面的蓋的螺孔。在如此的構(gòu)成的情況下，除上述的第2凸緣部件的移動(dòng)、變形及軸的浮起外，還存在焊接時(shí)飛濺物等焊接煙塵飛散，進(jìn)入螺孔的問題。因此，最終降低動(dòng)壓流體軸承的制造精度。
為此，在本發(fā)明的制造方法中，在推壓軸的上端面時(shí)，堵塞軸的螺孔。由此，能夠防止焊接煙塵的飛散，能夠抑制動(dòng)壓流體軸承的制造精度的下降。
第5發(fā)明的方法，是第1～第4發(fā)明中任何一發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，在第2步驟，在軸的軸向的上端面的推壓中，采用壓靠件。
這里，表示推壓軸的軸向的上端面的部件。
壓靠件，只要是能將推壓力均等地傳遞給軸的形狀就可以。
由此，能夠高精度地推壓軸的上端面。
第6發(fā)明的方法，是第5發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，所述壓靠件具有彈性。
這里，表示壓靠件也可以是具有彈性的物體。
壓靠件，例如，能夠采用硬質(zhì)的橡膠材料等。
由此，由于能夠均等地提供推壓力，所以能夠高精度地推壓軸的上端面。
第7發(fā)明的方法，是第5或第6發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，壓靠件在前端具有球體形狀。
這里，表示作為壓靠件的形狀的例子，其頂端形成球體形狀。
壓靠件的形狀，優(yōu)選是不損傷軸的軸向的上端面的形狀。
為此，將與壓靠件的頂端、即軸的軸向的上端面接觸的部位形成球體形狀。
由此，能夠不損傷軸的上端面地高精度推壓。
第8發(fā)明的方法，是第1～第7發(fā)明中任何一發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，第1凸緣部件通過焊接固定在軸上。
這里，表示在軸上固定第1凸緣部件時(shí)的方法。
第1凸緣部件，有時(shí)通過一體加工形成在軸上，有時(shí)固定在軸上。一般，作為固定時(shí)的方法，例如，有壓入接合。但是，存在壓入時(shí)產(chǎn)生毛刺，影響動(dòng)壓流體軸承的制造的問題。
因此，在采用固定方式的情況下，與在軸上焊接形成第1凸緣部件時(shí)一樣，采用焊接。
由此，能夠不發(fā)生毛刺地高精度制造動(dòng)壓流體軸承。
另外，焊接法，例如，只要是激光焊接就可以。
第9發(fā)明的方法，是第1～第8發(fā)明中任何一發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中，第2凸緣部件在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)具有凹部，第3步驟中的軸及第2凸緣部件的焊接，在凹部和軸的邊界部附近進(jìn)行。
這里，表示在第2凸緣部件的上端面上設(shè)置凹部的構(gòu)成。
通常，在焊接第2凸緣部件和軸時(shí)，焊接部位是凸緣部件和軸的上部接點(diǎn)附近。但是，以前，焊接中焊接煙塵飛散，有時(shí)影響其它部件的制造精度。因此，最終導(dǎo)致動(dòng)壓流體軸承的制造精度下降。
為此，在第2凸緣部件上，在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部，焊接凹部的底面和軸的邊界部附近。此時(shí)產(chǎn)生的焊接煙塵，滯留在凹部?jī)?nèi)。
由此，由于能夠防止焊接煙塵的飛散，所以能夠抑制動(dòng)壓流體軸承的制造精度的下降。
第10發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，至少具備軸、軸套、第1凸緣部件、第2凸緣部件。軸套，相對(duì)于軸以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝。第1凸緣部件，固定或一體形成在軸上。第2凸緣部件固定在軸上。此外，為了固定軸及第2凸緣部件，在焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂。
這里，表示本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承的一例基本構(gòu)成。
在焊接軸及第2凸緣部件的部分涂敷樹脂，以不從微小裂紋飛散金屬微粒子。
由此，可得到抑制金屬微粒子的飛散、工作精度高的動(dòng)壓流體軸承。
第11發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，是第10發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承，其中，第2凸緣部件，在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)還具有凹部。焊接的部分，是凹部的底面和軸的邊界部附近。
這里，表示本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承的基本構(gòu)成、和對(duì)于其中的第2凸緣部件的形狀，在其軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部的例子。
通常，在焊接第2凸緣部件和軸時(shí)，焊接部位，是凸緣部件和軸的上部接點(diǎn)附近。但是，如此，有時(shí)焊接中焊接煙塵等飛散，影響其它部件的精度。因此，最終導(dǎo)致降低動(dòng)壓流體軸承的工作精度。
所以，在第2凸緣部件上，在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部，焊接凹部的底面和軸的邊界部附近。于是，此時(shí)產(chǎn)生的焊接煙塵，滯留在凹部?jī)?nèi)。
此外，通過在焊接的邊界部附近涂敷樹脂，在微小裂紋上覆蓋樹脂，能夠抑制金屬微粒子的飛散。
由此，可得到工作精度高的動(dòng)壓流體軸承。
第12發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，是第11發(fā)明所述的動(dòng)壓流體軸承，其中，第2凸緣部件在軸向的下端面的內(nèi)周側(cè)還具有凹部。
這里，表示第2凸緣部件在其下端面還具有凹部。
通常，如果使動(dòng)壓流體軸承工作，就從注入到各部件的間隙中的潤(rùn)滑流體產(chǎn)生氣泡，有時(shí)妨礙動(dòng)壓流體軸承的流暢地工作。
因此，在激光焊接時(shí)不使用的軸向的下端面的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部，形成氣泡排出部。
由此，通過使氣泡流入凹部，可得到能夠維持流暢地工作的動(dòng)壓流體軸承。
第13發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，至少具備軸、軸套、第1凸緣部件、第2凸緣部件。軸套，相對(duì)于軸以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝。第1凸緣部件，固定在或一體形成在軸上。第2凸緣部件固定在軸上。此外，本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，還具備第1密封部件和第2密封部件中的至少一方。第1密封部件，以覆蓋第1凸緣部件的軸向的下端面的方式固定在軸套上。第2密封部件，以覆蓋第2凸緣部件的軸向的上端面的方式固定在軸套上。
這里，表示設(shè)置覆蓋凸緣部件的密封部件的構(gòu)成。
在各凸緣部件和軸套的間隙中，注入潤(rùn)滑流體。關(guān)于該間隙，有時(shí)從軸向的下端面混入異物，或漏出潤(rùn)滑流體。此外，也有時(shí)從上端面混入異物。其結(jié)果，妨礙動(dòng)壓流體軸承的流暢地工作。
因此，以覆蓋凸緣部件的形狀，在軸上固定用于形成起到蓋的作用的密封部件。另外，由于只要覆蓋各凸緣部件和軸套的間隙就可以，所以密封部件至少架設(shè)在凸緣部件的軸向的面的外周側(cè)。
由此，可得到能夠防止異物的混入或潤(rùn)滑流體的漏出、能夠維持流暢地工作的動(dòng)壓流體軸承。
第14發(fā)明的主軸電機(jī)，至少具備如權(quán)利要求9～13中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承、軸轂、磁鐵、底板、定子鐵心。軸轂固定在動(dòng)壓流體軸承上，能夠旋轉(zhuǎn)動(dòng)壓流體軸承。磁鐵固定在軸轂上。底板用于固定動(dòng)壓流體軸承。定子鐵心與磁鐵對(duì)置地固定在底板上。
這里，表示采用本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承的主軸電機(jī)的基本構(gòu)成。
通常，在主軸電機(jī)中采用動(dòng)壓流體軸承。動(dòng)壓流體軸承，由于能夠通過非接觸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)低NRRO或低噪音，所以該軸承性能左右主軸電機(jī)的性能。因此，需要采用按規(guī)定的尺寸正確地制造的、并且精度高的動(dòng)壓流體軸承。
因此通過采用本發(fā)明的動(dòng)壓流體軸承，可得到穩(wěn)定的軸承性能。該動(dòng)壓流體軸承，在第2凸緣部件上，在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部。通過焊接該凹部的底面角和軸的接點(diǎn)附近，能夠?qū)⒑附訜焿m留在凹部?jī)?nèi)，可得到工作性能好的動(dòng)壓流體軸承。此外，該動(dòng)壓流體軸承，也可以在激光焊接時(shí)不使用的軸向的下端部的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部，形成氣泡排出部。
由此，由于通過使氣泡流入凹部，可得到能夠維持流暢地工作的動(dòng)壓流體軸承，所以可得到工作性能好的主軸電機(jī)。
第15發(fā)明的主軸電機(jī)，至少具備如權(quán)利要求9～13中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承、軸轂、磁鐵、底板、定子鐵心。軸轂固定在動(dòng)壓流體軸承上，能夠旋轉(zhuǎn)動(dòng)壓流體軸承。磁鐵固定在軸轂上。底板用于固定所述動(dòng)壓流體軸承。定子鐵心與磁鐵對(duì)置地固定在底板上。另外，底板具有凹部，動(dòng)壓流體軸承上的第1凸緣部件及軸套的下端面，在與底板之間保持規(guī)定的間隙的同時(shí)插到凹部?jī)?nèi)。
這里，表示構(gòu)成主軸電機(jī)的動(dòng)壓流體軸承和底板的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
在構(gòu)成主軸電機(jī)時(shí)，為確保主軸電機(jī)的工作性能，優(yōu)選形成不向動(dòng)壓流體軸承具有的間隙混入來(lái)自外部的異物的、并能防止向電機(jī)內(nèi)部飛散潤(rùn)滑流體的構(gòu)成。
因此，形成在組裝動(dòng)壓流體軸承的底板上設(shè)置凹部，在該凹部?jī)?nèi)插入動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成。
由此，與不設(shè)置凹部時(shí)相比，由于具有一定深度的凹部，而不易引起來(lái)自外部的異物的混入或潤(rùn)滑流體的飛散。因此，可得到工作性能更好的主軸電機(jī)。
第16發(fā)明的主軸電機(jī)，具備軸套、軸轂、樹脂、轉(zhuǎn)子磁鐵。軸套可旋轉(zhuǎn)地支撐軸。軸轂，含有壓入軸的孔，在孔的端部區(qū)域，具有從表面按規(guī)定距離凹下的凹部及設(shè)在凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部，通過對(duì)內(nèi)倒角部照射激光束，被焊接在壓入孔的軸上。樹脂具有粘接性，涂敷在焊接的部分上。轉(zhuǎn)子磁鐵，固定在軸轂上，與定子線圈對(duì)置，該定子線圈安裝在固定有軸套的殼體上。
這里，表示本發(fā)明的另一主軸電機(jī)的基本構(gòu)成、和有關(guān)其中的軸轂的形狀。
通常，激光焊接時(shí)發(fā)生的煙塵進(jìn)入螺孔，在組裝HDD時(shí)，成為污染物，成為污染裝置的原因。
因此，在軸轂的孔的端部區(qū)域，形成從表面凹下規(guī)定距離的凹部及設(shè)在凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部。如果對(duì)該內(nèi)倒角部的V字形的底部照射激光束，焊接軸轂和軸，由于焊接時(shí)發(fā)生的焊接煙塵難進(jìn)入到軸的螺孔內(nèi)，并且即使在內(nèi)倒角部熔化的金屬溢出也留在凹部?jī)?nèi)，所以不會(huì)流到軸轂的表面。
由此，可得到能夠防止焊接煙塵朝軸的螺孔方向的飛散的、工作性能好的主軸電機(jī)。
第17發(fā)明的主軸電機(jī)，是第16發(fā)明所述的主軸電機(jī)，其中，還具有形成在軸和軸轂的嵌合部上的、用于防止?jié)櫥黧w的滲出的環(huán)狀槽。
這里，表示主軸電機(jī)的另一構(gòu)成。
通常，在采用激光焊接制造主軸電機(jī)時(shí)，只利用壓入的方式嵌合軸和轉(zhuǎn)子軸轂。這是因?yàn)?，例如，如果進(jìn)行壓入粘接，焊接時(shí)粘合劑燃燒，成為污染物的原因。但是，如果只壓入，存在動(dòng)壓流體軸承所具有的潤(rùn)滑流體滲出的問題。
因此，在軸和軸轂的嵌合部，形成防止?jié)櫥黧w的滲出的環(huán)狀槽，使?jié)B出的潤(rùn)滑流體留在環(huán)狀槽內(nèi)。另外，環(huán)狀槽也可以形成在軸側(cè)或軸轂側(cè)的任何一側(cè)。
由此，可得到工作性能好的主軸電機(jī)。
第18發(fā)明的主軸電機(jī)的制造方法，具有在端面具有螺孔的圓柱狀的軸、可旋轉(zhuǎn)地支撐軸的軸套、具有壓入軸的帶螺孔的端部的孔并在孔的端部區(qū)域具有從表面按規(guī)定距離凹下的凹部及設(shè)在凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部的軸轂、固定在軸轂上的與安裝在固定軸套的殼體上的定子線圈對(duì)置的轉(zhuǎn)子磁鐵，其中，具有以下步驟將具有螺孔的端部壓入孔內(nèi)的步驟；利用密封件，暫時(shí)堵塞軸的螺孔的端部的步驟；對(duì)內(nèi)倒角部照射激光束，焊接軸轂和軸的步驟；在焊接后，在焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂的步驟。
這里，表示能夠防止焊接煙塵的飛散的主軸電機(jī)的制造方法。
通常，激光焊接時(shí)發(fā)生的焊接煙塵進(jìn)入螺孔，在組裝HDD時(shí)，成為污染物，成為污染裝置的原因。此外，有時(shí)因從微小裂紋飛散金屬微粒子，而降低主軸電機(jī)的性能。
因此，在焊接軸和軸轂時(shí)，通過利用密封件暫時(shí)堵塞軸的螺孔，來(lái)防止焊接煙塵的飛散。另外，由于焊接后通過在焊接部上涂敷樹脂，用樹脂覆蓋微小裂紋，所以能夠抑制金屬微粒子的飛散。
由此，能夠高精度地制造主軸電機(jī)。
第19發(fā)明的主軸電機(jī)的制造方法，是第18發(fā)明所述的主軸電機(jī)的制造方法，其中，只在涂敷樹脂的步驟，用密封件堵塞螺孔。
這里，表示在涂敷樹脂時(shí)堵塞螺孔的主軸電機(jī)的制造方法。
在涂敷樹脂時(shí)，有時(shí)多余的樹脂進(jìn)入螺孔，而使主軸電機(jī)的性能降低。
因此，通過在涂敷樹脂時(shí)堵塞螺孔，可防止樹脂的進(jìn)入。
由此，能夠高精度地制造主軸電機(jī)。
第20發(fā)明的主軸電機(jī)的制造方法，該主軸電機(jī)具有在端面具有螺孔的圓柱狀的軸、可旋轉(zhuǎn)地支撐軸的軸套、具有壓入具有軸的端面的端部的孔的并在孔的端部區(qū)域具有從表面按規(guī)定距離凹下的凹部及設(shè)在凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部的軸轂、固定在軸轂上的與安裝在固定軸套的殼體上定子線圈對(duì)置的轉(zhuǎn)子磁鐵，其中，具有以下步驟將軸的具有螺孔的端部壓入孔的步驟；對(duì)內(nèi)倒角部照射激光束，焊接軸轂和軸的步驟；在焊接后，一邊用密封件堵塞螺孔、一邊在焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂的步驟。
這里，表示在涂敷樹脂時(shí)堵塞螺孔的主軸電機(jī)的制造方法。
在涂敷樹脂時(shí)，有時(shí)多余的樹脂進(jìn)入螺孔，降低主軸電機(jī)的性能。
因此，通過在涂敷樹脂時(shí)堵塞螺孔，可防止樹脂的進(jìn)入。
由此，能夠高精度地制造主軸電機(jī)。


圖1是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)壓流體軸承的主軸電機(jī)的構(gòu)成的圖示。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成的圖示。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的動(dòng)壓流體軸承的制造方法的圖示。
圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的動(dòng)壓流體軸承的焊接部位的圖示。
圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的動(dòng)壓流體軸承的疏油劑涂敷位置的圖示。
圖6(a)是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的動(dòng)壓流體軸承的主軸電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成及焊接部位的圖示。圖6(b)是表示又一實(shí)施方式中的動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成的局部放大圖。
圖7是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的主軸電機(jī)的構(gòu)成的圖示。
圖8是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的主軸電機(jī)的構(gòu)成的圖示。
圖9是表示以往的動(dòng)壓流體軸承的構(gòu)成的圖示。
圖10是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的主軸電機(jī)的剖面圖。
圖11是主軸電機(jī)的軸和軸轂的安裝部的主要部位的放大剖面圖。
圖12是主軸電機(jī)的軸和軸轂焊接時(shí)的主要部位的放大剖面圖。
圖13是以往的主軸電機(jī)的剖面圖。
圖14是表示主軸電機(jī)的軸和軸轂的安裝部的主要部位的放大剖面圖。
圖15是表示激光焊接時(shí)的情況的概要圖。
圖16是表示本發(fā)明的另一主軸電機(jī)的一例構(gòu)成的圖示。
圖中1-底板，2-定子鐵心，3、59-線圈(定子線圈)，4-絕緣管，5-凹部，6-第1凸緣部件，7、34、53、103、353-軸，8、33、52、112-軸套，9-第2凸緣部件，10-球狀件(壓靠件)，11、43、61-螺孔，12、32、57、357-軸轂(轉(zhuǎn)子軸轂)，13-后磁軛，14-氣密封，15、36、67-磁鐵(轉(zhuǎn)子磁鐵)，16-圓筒壁部，17-第2密封部件，18-第1密封部件，19-連通路，20-托架，21-氣泡排出部，22-通氣孔，31-殼體，39-磁盤，46、47-凹部，57c-內(nèi)倒角部，62-密封件，63-樹脂，100、100’、200、300-主軸電機(jī)，101、101’、102、302-軸承裝置(動(dòng)壓流體軸承)，104、106-錐形部分，108-錐形軸瓦瓦背，114-緊固蓋，116-潤(rùn)滑流體，320-環(huán)狀槽。
具體實(shí)施例方式
以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)以下，參照?qǐng)D1～圖5，說(shuō)明采用本實(shí)施方式的動(dòng)壓流體軸承即軸承裝置101的主軸電機(jī)100。
主軸電機(jī)100，大致分主要由靜止部件和旋轉(zhuǎn)部件構(gòu)成。
所謂靜止部件，例如，如圖1所示，為底板1、定子鐵心2、線圈3、絕緣管4、第1凸緣部件6、軸7、第2凸緣部件9、圓筒壁部16。底板1由鋁合金等構(gòu)成。定子鐵心2采用硅鋼板等，通過纏繞由銅系金屬等構(gòu)成的線圈3，形成定子鐵心組裝件。定子鐵心組裝件，通過壓入接合等固定在底板1上。絕緣管4，其一方的端部插入線圈引線，其另一方的端部向裝置外部引出。另外，關(guān)于絕緣管4，多采用由聚烯烴系樹脂等構(gòu)成的熱收縮管。各凸緣部件6、9是動(dòng)壓發(fā)生部，由不銹鋼等構(gòu)成。軸7，起到確保后述的軸承裝置101進(jìn)而主軸電機(jī)100的穩(wěn)定性的支柱的作用。另外，軸7，由不銹鋼等構(gòu)成，壓入接合在底板1中。圓筒壁部16，在底板1上形成凹部。
所謂旋轉(zhuǎn)部件，例如，如圖1所示，是軸套8、后磁軛13、氣密封14、磁鐵15。關(guān)于軸套，采用在銅合金進(jìn)行無(wú)電解鍍鎳處理的軸套。由鋁合金等構(gòu)成的軸轂12，保持未圖示的記錄介質(zhì)等，固定在軸套8上，一體地旋轉(zhuǎn)。后磁軛13，由對(duì)鐵系金屬實(shí)施無(wú)電解鍍鎳處理的磁性材料等構(gòu)成，通過壓入等固定在軸轂12中。磁鐵15，在粘接固定在后磁軛13上后，被加熱硬化。另外，關(guān)于磁鐵15，通常采用Ne-Fe-Bo系的樹脂磁鐵。氣密封14，主要遮斷保持記錄介質(zhì)的空間和具有定子鐵心組裝件的空間。磁鐵15，與定子鐵心組裝件對(duì)置地配置，成為旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)力。將第1凸緣部件和軸套8的下端插入該凹部，形成所謂的迷宮式密封結(jié)構(gòu)。這里，軸套8外周和圓筒壁部16內(nèi)周的間隙L3，例如只要在0.25mm以下就可以。
此外，在底板1和第1凸緣部件6的下端面的之間形成規(guī)定的間隙L4。間隙L4，在將軸7壓入底板1時(shí)，用于調(diào)整軸7的高度位置。同時(shí)，為了在底板1和第1凸緣部件6的下端面涂敷疏油劑24(詳細(xì)情況后述)，需要以該部分的間隙設(shè)置。通常，間隙L4只要大約在0.2mm就可以。
在上述各部件中，軸7、凸緣部件6、9、軸套8、潤(rùn)滑流體116，構(gòu)成動(dòng)壓流體軸承即軸承裝置101。另外，下面敘述軸承裝置101的詳細(xì)構(gòu)成。
以下，參照?qǐng)D2說(shuō)明軸承裝置101的一例構(gòu)成。
軸承裝置101，如圖2所示，通過組合軸7、凸緣部件6、9、軸套8、潤(rùn)滑流體116而構(gòu)成。
軸7，位于軸承裝置101的中心，其下端插入底板1(參照?qǐng)D1)。此外，軸7，在其上端面上具有螺孔11，用于固定未圖示的蓋，該蓋覆蓋主軸電機(jī)100(參照?qǐng)D1)的上面。在軸7的外周面或軸套8的內(nèi)周面，形成徑向動(dòng)壓發(fā)生槽。第1凸緣部件6也可以固定在或一體形成在軸7上。在第1凸緣部件6的軸套8側(cè)的對(duì)置面、或軸套8的第1凸緣部件6側(cè)的對(duì)置面，形成推力動(dòng)壓發(fā)生槽。第2凸緣部件9固定在軸7上。在第2凸緣部件9的軸套8側(cè)的對(duì)置面、或軸套8的第2凸緣部件9側(cè)的對(duì)置面，形成推力動(dòng)壓發(fā)生槽。在形成這些動(dòng)壓發(fā)生槽的空間即軸承間隙中注入潤(rùn)滑流體116。
在軸套8上，形成連通上述2個(gè)推力動(dòng)壓發(fā)生槽的連通路19，進(jìn)行軸承內(nèi)部的壓力均衡。連通路19，也可以通過對(duì)軸套8實(shí)施孔加工而成，或?qū)⑤S套8分成外軸套和內(nèi)軸套，將內(nèi)軸套外周的一部分呈D型均等切削，再嵌合組裝它們來(lái)形成。
接著，參照?qǐng)D3說(shuō)明軸承裝置101的制造方法的一例。
首先，如圖3所示，在研磨了表面的托架20內(nèi)，插入形成有第1凸緣部件6的軸7的下端側(cè)。托架20，是用于穩(wěn)定地并且水平地固定軸承裝置101的基座。接著，以形成相對(duì)于軸7可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的方式，通過使軸套8靠自重落下，將軸套8套在軸7上。
第1凸緣部件6與托架接觸的面(A面)、和軸套8與托架20接觸的面(B面)，位于托架20的同一面上。但是，A面和B面也可以根據(jù)第1凸緣部件6和軸套8的形狀·尺寸，位于托架20上的不同的面上。
這里，將從B面到軸套8側(cè)的動(dòng)壓面的距離設(shè)定為L(zhǎng)1，將從A面到第1凸緣部件6側(cè)的動(dòng)壓面的距離設(shè)定為L(zhǎng)2。此時(shí)，設(shè)為L(zhǎng)1＞L2。假設(shè)L1-L2＝Gs，Gs是第1凸緣部件6和軸套8的間隙的距離，即推力軸承的間隙。
這里，如果Gs寬，軸向的動(dòng)壓不平衡，推力剛性下降，電機(jī)性能降低。相反，如果Gs窄，潤(rùn)滑流體的阻力增大，軸承損失增加，電機(jī)的電流值增高。因此，如果考慮組裝的作業(yè)性和組裝后的推力剛性及電機(jī)的消耗電流，Gs只要是15～25μm之間的距離就可以。更優(yōu)選限制在20μm。
在將第2凸緣部件9焊接在軸7上時(shí)，推壓第2凸緣部件9的上端面。因此，第2凸緣部件9，優(yōu)選緊靠著與第2凸緣部件9對(duì)置的軸套8的軸向的面地固定。第2凸緣部件9和軸套8的軸向的間隙，只要通過焊接后相對(duì)于軸7朝軸向下方相對(duì)移動(dòng)軸套8形成就可以。
如此，以控制Gs的距離的狀態(tài)，插入第2凸緣部件9。
下面，一邊推壓第2凸緣部件9的軸向的上端面的外周部，一邊將壓靠件即球狀件10放置在軸7的上端面。該球狀件10也可以是密封部件。因此，球狀件10一邊密封螺孔11，一邊推壓軸7的軸向的上端面，激光焊接軸7和第2凸緣部件9的邊界部附近的全周或多處。該激光只要采用YAG激光器等就可以。激光焊接部位如圖4所示。另外，球狀件10，由于只要能夠以不損傷軸7的螺孔11的方式密封，并且均等地推壓軸7就可以，所以與軸7的接觸面只要是球狀就可以。
然后，如圖5所示，在軸承裝置101的上端側(cè)，在第2凸緣部件9的上端面外周部及軸套8的軸承裝置101開口部附近的內(nèi)周面，涂敷疏油劑24。此外，在軸承裝置101的下端側(cè)，在第1凸緣部件6的下端面外周部及軸套8的下端面的內(nèi)周部或全部區(qū)域涂敷疏油劑24。通常，作為疏油劑24，采用氟系疏油劑。
將利用上述方法組裝的軸承裝置101放入未圖示的真空室，以放置在通過抽真空形成的低壓環(huán)境下的狀態(tài)，向軸承的間隙滴下潤(rùn)滑流體116。在軸承的間隙全部充滿潤(rùn)滑流體116后，將真空室返回到大氣壓，以此狀態(tài)放置一定時(shí)間。另外，所謂潤(rùn)滑流體，例如，只要是潤(rùn)滑油就可以。
然后，也可以適宜在第1凸緣部件6的上端面通過粘接固定設(shè)置未圖示的頂蓋。
利用以上的方法，即使在采用激光焊接時(shí)，也能夠正確保持各凸緣部件6、9和軸套8的間隙，能夠高精度地制造軸承裝置101。
(1)用本實(shí)施方式制造的軸承裝置101的構(gòu)成要件，包括軸7、相對(duì)于軸7以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝的軸套8、固定在或一體形成在軸7上的第1凸緣部件6、固定在軸7上的第2凸緣部件9等。該軸承裝置101的制造工序，包括以下工序①在將軸套8插入軸7后，插入第2凸緣部件9；②推壓第2凸緣部件9的軸向的上端面；③一邊維持該推壓的狀態(tài)，一邊焊接軸7及第2凸緣部件9，將第2凸緣部件9固定在軸7上。
由此，能夠避免因在焊接時(shí)第2凸緣部件向軸線方向移動(dòng)，另外因焊接時(shí)產(chǎn)生的熱而在上下方向翹曲變形，不能充分確保規(guī)定的軸向的間隙的問題。
因此，能夠充分確保規(guī)定的軸向的間隙，同時(shí)能夠高精度地制造動(dòng)壓流體軸承。
(2)本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法，在上述第2步驟中，在推壓第2凸緣部件9的軸向的上端面時(shí)，也推壓軸7的軸向的上端面。
在焊接軸7和第2凸緣部件時(shí)，受焊接部位的收縮應(yīng)力的影響，就連軸也浮起，因而存在不能充分確保規(guī)定的軸向的間隙的問題。
因此，為了焊接時(shí)固定軸7，只要也推壓軸7的軸向的上端面就可以。
由此，能夠充分確保規(guī)定的軸向的間隙，同時(shí)能夠高精度地制造動(dòng)壓流體軸承。
(3)本實(shí)施方式的軸承裝置101的軸7，在端面具有螺孔11，本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法，在上述第2步驟中，一邊堵塞螺孔11，一邊推壓軸7的軸向的上端面。
由此，在焊接時(shí)，能夠避免焊接煙塵等飛散，進(jìn)入螺孔的問題。
因此，能夠抑制動(dòng)壓流體軸承的制造精度的下降。
(4)本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法，在軸的軸向的上端面的推壓中，采用壓靠件。
由此，能夠高精度地推壓軸7的上端面。
(5)在本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法中，上述壓靠件具有彈性。
由此，能夠?qū)S7的上端面均等地施加推壓力。
因此，能夠高精度地推壓軸7的上端面。
(6)在本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法中，上述壓靠件在頂端具有球體形狀。
由此，能夠不損傷軸7的上端面地高精度推壓。
(7)在本實(shí)施方式的軸承裝置101的制造方法中，第2凸緣部件9，通過焊接固定在軸7上。
作為部件的固定方法，一般有壓入接合等方法，但在本發(fā)明中，該方法不適當(dāng)。這是因?yàn)椋枰谳S7的外周面上，在與鄰接部件之間設(shè)置間隙，以避免因壓入接合等而產(chǎn)生的毛刺等異物的混入。
此外，如上所述，軸承裝置101的制造方法，能夠避免焊接中的問題。
因此，通過采用焊接，能夠高精度地制造軸承裝置101。
(實(shí)施方式2)參照?qǐng)D10～圖12，說(shuō)明本實(shí)施方式的主軸電機(jī)200。
圖10是主軸電機(jī)200的剖面圖。
在圖10中，殼體51，在中央部具有圓筒部51a，在圓筒部51a上安裝軸套52。在軸套52的軸承孔52a內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地插入軸53。在軸53的下端安裝凸緣55。軸套52的下端的開口通過推力板54被密封。在軸53和軸套52的之間，及在推力板54和凸緣55的之間，充填油等流體，構(gòu)成在該技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的動(dòng)壓流體軸承。
在本實(shí)施方式中，關(guān)于殼體51，采用鋁鑄件或鐵材料。關(guān)于軸套52，采用在黃銅材(銅合金)上鍍鎳的軸套。關(guān)于軸53，采用不銹鋼材(例如，SUS420J2)，關(guān)于凸緣55，采用不銹鋼材(例如，SUS304)。關(guān)于推力板54，采用不銹鋼材(例如，SUS420J2)，關(guān)于軸轂57，采用不銹鋼材(例如，DHS1)或鋁材。
在軸53的上端部上，按后面詳細(xì)說(shuō)明的方法安裝軸轂57。
在軸53的中央部，設(shè)置與軸53的軸向并行的螺孔61。在螺孔61內(nèi)，通過采用擰入緊固部件固定未圖示的螺絲，保持安裝在軸轂57的外周部的盤接受面57g上的磁盤等。在軸轂57的內(nèi)側(cè)，設(shè)置轉(zhuǎn)子磁鐵67。定子線圈59，與轉(zhuǎn)子磁鐵67對(duì)置地安裝在殼體51上。
下面，說(shuō)明軸53和軸轂57的安裝方法。
圖11是軸53和軸轂57的安裝部的放大剖面圖。當(dāng)在軸53上安裝軸轂57時(shí)，首先將軸53壓入軸轂57的孔57b內(nèi)。軸53的外徑比孔57b的內(nèi)徑大4～11μm，壓入的沖壓強(qiáng)度大約為10kgf。壓入后的軸53的上端面53a和軸轂57的上端面57a，大致為相同的高度。在軸53的外周的角部，形成半徑大約0.1mm的曲面(以下，稱為R面)。在軸轂57的安裝孔57b的內(nèi)周的角部，進(jìn)行大約0.05mm的內(nèi)倒角加工，形成內(nèi)倒角部57c。與內(nèi)倒角部57c連接的平面部57d，是距上端面57a的深度大約為0.1mm的凹部57f的底面。凹部57f的大約0.1mm的深度，只要是小型的主軸電機(jī)，不管尺寸如何，優(yōu)選大致是相同的深度(大約0.1mm)。由于凹部57f的0.1mm的深度很微小，所以對(duì)主軸電機(jī)的小型化、薄型化無(wú)大的影響。在平面部57d和上面部57a的之間，形成斜面部57e。
接著，利用采用YAG激光器等激光焊接裝置，焊接軸53和軸轂57。在焊接之前，如圖12所示，將在頂端設(shè)置直徑比螺孔61的直徑稍大的金屬球體或圓錐體的密封件62與螺孔61接觸，堵塞螺孔61。通過用密封件62堵塞螺孔，即使在焊接時(shí)發(fā)生焊接煙塵，也能夠防止焊接煙塵進(jìn)入螺孔61內(nèi)。但是，在有其它的焊接煙塵除去手段時(shí)，有時(shí)也不使用密封件62。
在焊接工序中，朝由軸53的外周面和內(nèi)倒角部57c形成的谷狀凹部的底部60照射激光束。激光焊接，如圖15所示，一邊同時(shí)照射3個(gè)激光焊頭，一邊旋轉(zhuǎn)軸轂57。軸轂57的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定在200～300r/min之間。激光輸出為1～2kW，以20～30pulse/sec照射。激光束的強(qiáng)度及照射時(shí)間，設(shè)定在底部60附近的軸53及軸轂57的金屬材料熔化，且熔化金屬埋沒包括內(nèi)倒角部57c的谷狀凹部的程度。即使有時(shí)熔化金屬?gòu)墓葼畎疾恳绯?，由于設(shè)置凹部57f，所以熔化金屬流入凹部57f。因此，能夠防止熔化金屬超過軸轂57的上端面57a溢出。
在激光焊接結(jié)束后，采用清洗用溶劑及刷子清洗包括平面部57d在內(nèi)的焊接部。在完全蒸發(fā)清洗用溶劑后，在包括平面部57d的凹部57f上涂敷樹脂63。該工序，稱為“涂敷工序”。通過用樹脂63涂敷，能夠覆蓋因激光焊接而發(fā)生的微小裂紋。因此，能夠防止在主軸電機(jī)工作中從微小裂紋飛出金屬微粒子。作為樹脂63的材料，優(yōu)選是在涂敷后在短時(shí)間硬化，在硬化后不放出氣體的材料。作為如此的樹脂，容易得到且廉價(jià)的樹脂為熱硬化性的環(huán)氧系粘合劑。例如，也可以采用雙組份的環(huán)氧粘合劑。樹脂63的涂敷量，在軸直徑2mm的主軸電機(jī)中，大約為0.1mg左右。
即使在涂敷工序中，只要采用密封件62，在樹脂63的涂敷時(shí)堵塞螺孔61，就能夠防止多余的樹脂進(jìn)入螺孔61內(nèi)。
在按以上的方法制造的主軸電機(jī)中，激光焊接后的軸53和軸轂57的沖擊強(qiáng)度大約為80kgf，得到了足夠的強(qiáng)度。由于在焊接時(shí)用密封件62堵塞螺孔61，所以焊接煙塵不會(huì)進(jìn)入螺孔61。此外，即使在焊接后的涂敷工序中，只要采用密封件62堵塞螺孔61，也能夠防止多余的樹脂進(jìn)入螺孔61。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠大幅度提高主軸電機(jī)的制造成品率，能夠提高采用主軸電機(jī)的HDD等的可靠性和壽命。
(其它實(shí)施方式)(A)在上述實(shí)施方式1中，以圖4為例，說(shuō)明了為了在軸7上固定第2凸緣部件9，而激光焊接軸7和第2凸緣部件9的邊界線附近的例子。此時(shí)，第2凸緣部件9的形狀也不局限于此。例如，如圖6(a)所示，第2凸緣部件，也可以在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)具有凹部，激光焊接也可以在該凹部5的底面和軸7的邊界部附近進(jìn)行。
作為凹部5的效果，有防止焊接形成的第2凸緣部件9翹曲和防止異物飛散的效果。
如果按圖4所示的構(gòu)成焊接，就朝將第2凸緣部件9的上端面引入內(nèi)周側(cè)的方向施加負(fù)荷。因此，第2凸緣部件9，有時(shí)形成向軸向上方向翹曲的狀態(tài)(外周部高于內(nèi)周部的狀態(tài))。
在上述實(shí)施方式中，為了將該翹曲抑制在規(guī)定的范圍內(nèi)，推壓第2凸緣部件9的軸向的上端面的外周側(cè)。除此以外，如果設(shè)置圖6(a)所示的凹部5，則施加因熔化而引入到內(nèi)周側(cè)的負(fù)荷的為凹部5的底面附近，能夠抑制對(duì)上端面的影響。因此，能夠緩和第2凸緣部件9的翹曲。
此外，在焊接中，通常，有時(shí)焊接煙塵或焊接產(chǎn)生的焊渣等異物飛散，影響其它制品的制造精度。因此，優(yōu)選在激光焊接后，通過擦拭或空氣吸引等清除這些異物，但就連此時(shí)異物也飛散。
因此，如圖6(a)所示，通過在第2凸緣部件9的內(nèi)周側(cè)設(shè)置凹部5，能夠抑制異物的飛散。
由此，能夠提供性能更高的軸承裝置101。
(B)在上述實(shí)施方式1及上述(A)中，說(shuō)明了采用激光焊接將第2凸緣部件9固定在軸7上的例子。其后，也可以另外用具有粘接性的樹脂(粘合劑)等涂敷激光焊接部位。
這是為了防止從激光焊接部位產(chǎn)生的細(xì)小的裂紋(微小裂紋)脫落·飛散的異物(污染物)，污損軸承裝置101或主軸電機(jī)100的內(nèi)部。
由此，能夠提供性能更高的軸承裝置101。
(C)在上述實(shí)施方式1及上述(A)中，說(shuō)明了第2凸緣部件9的形狀。但是，其形狀也不局限于此。例如，第2凸緣部件9，如圖6(b)所示，也可以在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)還具有凹部即氣泡排出部21。
如果在制造后使軸承裝置101工作，有時(shí)從注入到各部件的間隙中的潤(rùn)滑流體116產(chǎn)生氣泡，妨礙軸承裝置101流暢地工作。假設(shè)從徑向軸承區(qū)域向推力軸承區(qū)域移動(dòng)的氣泡，滯留在該邊界部。這是因?yàn)?，軸承在工作中對(duì)潤(rùn)滑流體作用離心力，比重大的潤(rùn)滑流體向徑向軸承外方移動(dòng)，相反比重小的氣泡向徑向軸承內(nèi)方移動(dòng)。此外，在徑向軸承區(qū)域發(fā)生的氣泡，與上述同樣，向徑向軸承內(nèi)方移動(dòng)。
因此，在第2凸緣部件9的軸向的下端面的內(nèi)周側(cè)，作為氣泡排出部21設(shè)置凹部。在該凹部?jī)?nèi)流入、堆積氣泡，以不妨礙軸承裝置101的流暢地工作。
由此，能夠維持軸承裝置101的流暢地工作。
另外，關(guān)于凹部5及氣泡排出部21的尺寸，例如，如果將軸7的直徑設(shè)定在Φ3.5～Φ4.5mm、將第2凸緣部件9的厚度設(shè)定在大約2～4mm，凹部5的內(nèi)徑就大約為Φ5.5mm(軸徑的1.5～2倍)，深度大約為1mm(第2凸緣部件9的厚度的1/3以下)，氣泡排出部21的內(nèi)徑大約為Φ3.7mm(軸套內(nèi)徑以上并且推力軸承槽部的最內(nèi)的內(nèi)徑以下)，深度大約為1mm(推力間隙以上并且第2凸緣部件9的厚度的1/3以下)。
另外，氣泡排出部21的位置也不局限于此。例如，氣泡排出部21，也可以形成在固定在軸7上的第1凸緣部件6上。
(D)在上述實(shí)施方式1及上述(A)～(C)中，說(shuō)明了本發(fā)明的軸承裝置101。但是，本發(fā)明也不局限于此。例如，具備主軸電機(jī)100′的軸承裝置101′，也可以是如圖7所示的構(gòu)成。即，軸承裝置101′，至少具備軸7、相對(duì)于軸7以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝的軸套8、固定在或一體形成在軸7上的第1凸緣部件6、固定在軸7上的第2凸緣部件9，同時(shí)也可以還至少具有以覆蓋第1凸緣部件6的軸向的下端面的方式固定在軸套8上的第1密封部件18、和以覆蓋第2凸緣部件9的軸向的上端面的方式固定在軸套8上的第2密封部件17中的至少任何一方。
在各凸緣部件6、9和軸套8的間隙中，注入潤(rùn)滑流體116。關(guān)于該間隙，有時(shí)從軸向的下端面混入異物，或漏出潤(rùn)滑流體116。此外，也有時(shí)從上端面混入異物。其結(jié)果，妨礙軸承裝置101流暢地工作。
此外，通常，接近底板1地配置軸套8及第1凸緣部件6，在與底板1的之間設(shè)置規(guī)定的間隙。該間隙的距離，為了防止異物從軸向的下端面的混入，及潤(rùn)滑流體116的漏出，為微小的間隙。因此，在制造主軸電機(jī)時(shí)要求高精度，也限制主軸電機(jī)的設(shè)計(jì)的自由度。
因此，為了密封各凸緣部件6、9和軸套8的間隙，以覆蓋各凸緣部件6、9的各個(gè)軸向的面的方式配置各密封部件17、18，固定在軸套8上。只要能夠密封上述間隙，也可以以至少架設(shè)在各凸緣部件6、9的各個(gè)軸向的面的外周側(cè)的方式配置各密封部件17、18。另外，此時(shí)，各密封部件17、18，只要通過粘接等固定在軸套8上就可以。
通過如此構(gòu)成，不僅能夠抑制異物的混入或潤(rùn)滑流體116的漏出，而且也不一定需要接近底板1地配置軸承裝置101’，另外還能夠提高設(shè)計(jì)的自由度。
由此，可得到工作性能好的軸承裝置101′。
(E)在上述實(shí)施方式1中，舉例說(shuō)明了采用球狀件10直接推壓軸7的方法。但是，本發(fā)明并不局限于此方法。例如，也可以通過硬質(zhì)橡膠等其它部件推壓。
由此，也能夠高精度地制造軸承裝置101。
(F)在上述實(shí)施方式1及上述(A)～(E)中，舉例說(shuō)明了軸7是靜止部件的例子。但是，本發(fā)明也不局限于該構(gòu)成。例如，如圖8所示，也適用于如軸7′是旋轉(zhuǎn)部件、軸套8′是靜止部件這樣構(gòu)成的所謂軸旋轉(zhuǎn)型的軸承裝置102。
在軸承裝置102中，軸轂12′固定在軸7′上，與軸7′一體旋轉(zhuǎn)。軸套8′壓入接合在底板1的凹部，固定在底板1上。另外，此時(shí)，優(yōu)選在底板1和軸套8′的之間形成圖8所示的通氣孔22。通氣孔22，起到通過密封軸承裝置102和底板1的間隙，用無(wú)排放口的空氣防止?jié)櫥黧w漏出的作用。此外，其它部件，采用與上述實(shí)施方式1或上述(A)～(E)中的任何一個(gè)相同的構(gòu)成。
由此，也能夠得到與上述實(shí)施方式1及上述(A)～(E)相同的效果。
(G)另外，關(guān)于本發(fā)明的主軸電機(jī)，也可以是還具有用于防止?jié)櫥黧w的滲出的環(huán)狀槽的構(gòu)成。具體是，如圖16所示，在主軸電機(jī)300中，在軸353和軸轂357的嵌合部的軸353側(cè)，形成環(huán)狀槽320。
通常，在采用激光焊接制造主軸電機(jī)300時(shí)，只通過壓入嵌合軸353和軸轂357，但如此存在軸承裝置302具有的未圖示的潤(rùn)滑流體滲出的問題。
因此，在軸353和軸轂357的嵌合部，形成用于防止?jié)櫥黧w滲出的環(huán)形槽320，使?jié)B出的潤(rùn)滑流體留在環(huán)形槽320內(nèi)。
由此，能夠高精度制造主軸電機(jī)300。
另外，環(huán)形槽320，也可以形成在軸轂357側(cè)。
本發(fā)明，能夠用于具有動(dòng)壓流體軸承的電機(jī)，例如主軸電機(jī)。另外，也能夠適用于具有多張盤的記錄介質(zhì)控制裝置所用的兩端開放軸固定型主軸電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)壓流體軸承的制造方法，該動(dòng)壓流體軸承具備軸、以相對(duì)于所述軸可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在該軸上的軸套、固定或一體形成在所述軸上的第1凸緣部件、固定在所述軸上的第2凸緣部件，其中，該動(dòng)壓流體軸承的制造方法具有第1步驟，在所述軸上套入所述軸套，在所述軸上套入所述第2凸緣部件；第2步驟，推壓所述第2凸緣部件的軸向的上端面；第3步驟，一邊維持所述推壓的狀態(tài)、一邊焊接所述軸和所述第2凸緣部件，而將所述第2凸緣部件固定在所述軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中還具有第4步驟，其在所述焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中在所述第2步驟中，在推壓所述第2凸緣部件的軸向的上端面時(shí)，進(jìn)一步還推壓所述軸的軸向的上端面。
4.如權(quán)利要求3所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中在所述軸的端面上具有螺孔；在所述第2步驟中，堵塞所述螺孔，并推壓所述軸的軸向的上端面。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中在所述第2步驟中，采用壓靠件推壓所述軸的軸向的上端面。
6.如權(quán)利要求5所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中所述壓靠件具有彈性。
7.如權(quán)利要求5或6所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中所述壓靠件的頂端具有球體形狀。
8.如權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中所述第1凸緣部件，通過焊接而固定在所述軸上。
9.如權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承的制造方法，其中所述第2凸緣部件在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)具有凹部；所述第3步驟中的所述軸及所述第2凸緣部件的焊接，是在所述凹部和所述軸的邊界部附近進(jìn)行的。
10.一種動(dòng)壓流體軸承，其具備軸、以相對(duì)于所述軸可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在該軸上的軸套、固定或一體形成在所述軸上的第1凸緣部件、固定在所述軸上的第2凸緣部件，其中，在為了固定所述軸及所述第2凸緣部件而進(jìn)行了焊接的部分涂敷有具有粘接性的樹脂。
11.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)壓流體軸承，其中所述第2凸緣部件在軸向的上端面的內(nèi)周側(cè)還具有凹部；所述焊接的部分在所述凹部的底面和所述軸的邊界部附近。
12.如權(quán)利要求11所述的動(dòng)壓流體軸承，其中在所述第2凸緣部件的軸向的下端面的內(nèi)周側(cè)還具有凹部。
13.一種動(dòng)壓流體軸承，具備軸、以相對(duì)于所述軸可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在該軸上的軸套、固定或一體形成在所述軸上的第1凸緣部件、固定在所述軸上的第2凸緣部件，其中，還具備第1密封部件與第2密封部件中的至少一方所述第1密封部件，以覆蓋所述第1凸緣部件的軸向的下端面的方式固定在所述軸套上；所述第2密封部件，以覆蓋所述第2凸緣部件的軸向的上端面的方式固定在所述軸套上。
14.一種主軸電機(jī)，其具備權(quán)利要求9～13中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承；軸轂，其固定在所述動(dòng)壓流體軸承上，用于使所述動(dòng)壓流體軸承能夠旋轉(zhuǎn)；固定在所述軸轂上的磁鐵；固定所述動(dòng)壓流體軸承的底板；定子鐵心，其與所述磁鐵對(duì)置地固定在所述底板上。
15.一種主軸電機(jī)，具備，權(quán)利要求9～13中任何一項(xiàng)所述的動(dòng)壓流體軸承；軸轂，其固定在所述動(dòng)壓流體軸承上，用于使所述動(dòng)壓流體軸承能夠旋轉(zhuǎn)；固定在所述軸轂上的磁鐵；固定所述動(dòng)壓流體軸承的底板；定子鐵心，其與所述磁鐵對(duì)置地固定在所述底板上，其中，所述底板具有凹部，所述動(dòng)壓流體軸承上的所述第1凸緣部件及所述軸套的下端面，在與所述底板之間保持規(guī)定的間隙的同時(shí)、插入到所述凹部?jī)?nèi)。
16.一種主軸電機(jī)，具備支撐軸并使該軸能夠旋轉(zhuǎn)的軸套；軸轂，其具有用于壓入所述軸的孔，在所述孔的端部區(qū)域具有從表面凹下規(guī)定距離的凹部及設(shè)在所述凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部，通過對(duì)所述內(nèi)倒角部照射激光束，而將該軸轂焊接在壓入所述孔中的所述軸上；具有粘接性的樹脂，涂敷在所述進(jìn)行焊接的部分上；轉(zhuǎn)子磁鐵，固定在所述軸轂上，與定子線圈對(duì)置，且該定子線圈安裝在殼體上，在該殼體上固定有所述軸套。
17.如權(quán)利要求16所述的主軸電機(jī)，其中還具有形成于所述軸和所述軸轂的嵌合部的用于防止?jié)櫥黧w滲出的環(huán)狀槽。
18.一種主軸電機(jī)的制造方法，該主軸電機(jī)具有圓柱狀的軸，在其端面具有螺孔；支撐所述軸并使該軸能夠旋轉(zhuǎn)的軸套；軸轂，其具有孔，在所述孔的端部區(qū)域具有從表面凹下規(guī)定距離的凹部及設(shè)在所述凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部，且所述孔用于壓入所述軸的具有所述螺孔的端部；轉(zhuǎn)子磁鐵，其固定在所述軸轂上，與定子線圈對(duì)置，該定子線圈安裝在殼體上，在該殼體上固定有所述軸套，其中，該主軸電機(jī)的制造方法具有將所述軸的具有所述螺孔的端部壓入所述孔中的步驟；利用密封件暫時(shí)堵塞所述軸的所述螺孔的端面的步驟；對(duì)所述內(nèi)倒角部照射激光束，而焊接所述軸轂和所述軸的步驟；在所述焊接后，在所述進(jìn)行了焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)的制造方法，其中只在涂敷所述樹脂的步驟中，利用所述密封件堵塞所述螺孔。
20.一種主軸電機(jī)的制造方法，該主軸電機(jī)具有圓柱狀的軸，在其端面具有螺孔；支撐軸并使該軸能夠旋轉(zhuǎn)的軸套；軸轂，其具有孔，在所述孔的端部區(qū)域具有從表面凹下規(guī)定距離的凹部及設(shè)在所述凹部的內(nèi)周部的內(nèi)倒角部，所述孔用于壓入所述軸的具有所述螺孔的端部；轉(zhuǎn)子磁鐵，其固定在所述軸轂上，與定子線圈對(duì)置，該定子線圈安裝在殼體上，在該殼體上固定有所述軸套，其中，該主軸電機(jī)的制造方法具有將所述軸的具有所述螺孔的端部壓入所述孔中的步驟；對(duì)所述內(nèi)倒角部照射激光束，而焊接所述軸轂和所述軸的步驟；在所述焊接后，一邊用密封件堵塞所述螺孔、一邊在所述進(jìn)行了焊接的部分涂敷具有粘接性的樹脂的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠充分確保軸承流暢地工作所需的軸向的間隙的動(dòng)壓流體軸承及其制造方法、主軸電機(jī)。該軸承裝置(101)至少具備軸(7)、相對(duì)于軸(7)以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝的軸套(8)、固定在或一體形成在軸(7)上的第1凸緣部件(6)、固定在軸(7)上的第2凸緣部件(9)，該軸承裝置(101)的制造方法至少具有第1步驟，在軸(7)上套入軸套(8)，在軸(7)上插入第2凸緣部件(9)；第2步驟，推壓第2凸緣部件(9)的軸向的上端面；第3步驟，維持該推壓的狀態(tài)，并且焊接軸(7)和第2凸緣部件(9)，將第2凸緣部件(9)固定在軸(7)上。
文檔編號(hào)H02K21/12GK1831347SQ20061005494
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者前川和憲, 吉川洋生, 戒能直司, 中村純一, 白井彰人 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社